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Die Erfindung betrifft eine thermostatische Temperatur-
Regelanordnung mit einer ersten Betätigungsanordnung
und einer zweiten Betätigungsanordnung, von denen jede
eine Anschlußgeometrie zur Befestigung an einem Ventil
und einen Arbeitsraum aufweist, wobei die Arbeitsräume
über ein Kapillarrohr miteinander verbunden sind.
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Eine derartige Temperatur-Regelanordnung ist aus
DE 197 55 200 C2 bekannt. Eine Einstellvorrichtung ist
über ein erstes Kapillarrohr mit einem Fernfühler
verbunden. Die Einstellvorrichtung ist über ein zweites
Kapillarrohr mit dem Arbeitsraum der ersten
Betätigungsanordnung verbunden, die wiederum ein
Heizkörperventil steuert. Der Arbeitsraum der ersten
Betätigungsanordnung ist über ein weiteres Kapillarrohr mit dem
Arbeitsraum einer zweiten Betätigungsanordnung
verbunden, die im bekannten Fall ein Kältemittelventil
steuert, zu dessen Betätigung eine Bewegungsrichtungsumkehr
erforderlich ist.
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Bei der Verwendung einer derartigen
Temperatur-Regelanordnung in Bürogebäuden mit Innenwänden, deren
Position veränderlich ist, tritt vielfach die Situation
auf, daß die Aufteilung einer Büroetage geändert werden
soll. Da die Fernfühler und die Einstellvorrichtungen
in der Regel an Wänden befestigt sind, müssen in diesem
Fall auch die Positionen dieser Elemente geändert
werden. Dies wiederum zieht auch eine Änderung der
Verlegung des Kapillarrohres nach sich. Dadurch wird die
Veränderung der Aufteilung einer Büroetage erschwert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufbau
einer Temperatur-Regelanordnung zu vereinfachen.
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Diese Aufgabe wird bei einer thermostatischen
Temperatur-Regelanordnung der eingangs genannten Art dadurch
gelöst, daß die erste Betätigungsanordnung ein
Thermostatelement aufweist, das mit einem Ventilantrieb
zusammenwirkt und als Fernfühler für die zweite
Betätigungsanordnung dient.
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Mit dieser Regelanordnung wird eine erhebliche
Vereinfachung zu der bekannten Regelanordnung erreicht. Man
spart ein zusätzliches Bauelement ein, nämlich den
Fernfühler. Dies gilt unabhängig davon, ob der
Fernfühler im bekannten Fall in der Einstellvorrichtung oder
getrennt davon angeordnet ist. Hinzu kommt der Vorteil,
daß die erste Betätigungsanordnung, die mit dem
Ventilantrieb zusammenwirkt, vielfach bereits an einem
Heizkörper befestigt ist, dessen Position sich auch bei
einer Veränderung der Aufteilung einer Büroetage durch
Umstellen von Innenwänden nicht ändert. Man spart
dadurch eine Verlegung des einen Endes des
Kapillarrohres. Das Thermostatelement bekommt eine zweite Aufgabe.
Es steuert also nicht nur den Ventilantrieb, sondern
dient gleichzeitig auch als Fernfühler für die zweite
Betätigungsanordnung. Durch das Zusammenfassen von zwei
Funktionen wird die Regelanordnung nicht nur
kostengünstiger ausgestaltet. Auch ihre Montage wird
vereinfacht.
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Dabei ist besonders bevorzugt, daß der Arbeitsraum der
ersten Betätigungsanordnung im Thermostatelement
ausgebildet ist. Mit anderen Worten wirkt das
Thermostatelement direkt auf den Ventilantrieb, so daß die erste
Betätigungsanordnung ein Heizkörperventil oder ein
Kältemittelventil unmittelbar beaufschlagen kann, ohne daß
der innere Aufbau der Betätigungsanordnung einen
zusätzlichen Arbeitsraum erfordert. Dies vereinfacht den
Aufbau der Regelanordnung weiter.
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Vorzugsweise arbeitet die erste Betätigungsanordnung
bis zum Erreichen eines Anschlags gegen eine
Gegenkraft, die kleiner als die Gegenkraft der zweiten
Betätigungsanordnung ist. Diese Ausgestaltung ist
insbesondere dann von Vorteil, wenn die beiden
Betätigungsanordnungen unterschiedliche
Temperaturbeeinflussungseinrichtungen steuern. Wenn beispielsweise die erste
Betätigungsanordnung einen Heizkörper und die zweite
Betätigungsanordnung eine Kühldecke steuert, ist es
unsinnig, die erste Betätigungsanordnung so zu steuern, daß
sie ein Heizkörperventil öffnet und der Heizkörper
heizt, während die zweite Betätigungsanordnung
gleichzeitig so gesteuert wird, daß auch die Kühldecke
gekühlt wird. Wenn man nun dafür sorgt, daß das
Thermostatelement zunächst die erste Betätigungsanordnung bis
"an den Anschlag" fährt, also das Heizkörperventil
vollständig schließt, bevor die zweite
Betätigungsanordnung überhaupt in Betrieb gesetzt wird, sorgt man
automatisch dafür, daß eine Überschneidung der
Funktionen der beiden Temperier-Einrichtungen nicht erfolgen
kann. Hierzu ist es lediglich erforderlich, daß die
erste Betätigungsanordnung bei Erreichen eines Anschlags
einer wesentlich höheren Gegenkraft ausgesetzt ist, so
daß sich eine Temperaturerhöhung nicht mehr in einer
Ausdehnung eines Arbeitsraumes im Thermostatelement
niederschlagen kann, sondern vielmehr eine
Beaufschlagung der zweiten Betätigungsanordnung die Folge ist. In
der Regel wird man ein Totband mit einer Größe im
Bereich von 0,5 bis 5°C einrichten, um sicherzustellen,
daß eine Öffnung beider Temperier-Einrichtungen nicht
gleichzeitig erfolgt. Dies läßt sich durch die
Anpassung von Federn aneinander erreichen.
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Vorzugsweise ist eine Haltekonsole ohne Ventil
vorgesehen, an der die erste Betätigungsanordnung alternativ
zu einem Ventil festlegbar ist. Die Haltekonsole bildet
dann sozusagen einen "Dummy", also ein Teil, das nur
eine Haltefunktion erfüllt, ohne im eigentlichen Sinn
eine Steuerungsfunktion zu haben. In diesem Fall wirkt
die erste Betätigungsanordnung ausschließlich als
Fernfühler für die zweite Betätigungsanordnung, ohne daß
allerdings die erste Betätigungsanordnung in baulicher
Hinsicht irgendwie geändert werden müßte. Es ist
lediglich erforderlich, die erste Betätigungsanordnung von
einem Ventil abzunehmen und sie an der Haltekonsole zu
befestigen.
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Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Haltekonsole
einen Anschlag für den Ventilantrieb aufweist. Der
Anschlag sorgt dafür, daß der Ventilantrieb nach einer
gewissen Strecke nicht mehr weiter bewegt werden kann,
so daß sich eine Temperaturerhöhung im
Thermostatelement ausschließlich dahingehend auswirkt, daß die
zweite Betätigungsanordnung das ihr zugeordnete Ventil
betätigt.
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Hierbei ist besonders bevorzugt, daß der Anschlag
verstellbar ist. Mit Hilfe des verstellbaren Anschlags
lassen sich Temperatur-Voreinstellungen vornehmen. Man
kann insbesondere die Strecke verkürzen oder
verlängern, die der Ventilantrieb zurücklegen muß, um in
Anlage an den Anschlag zu gelangen. Dadurch wird die
Temperatur voreingestellt, ab der die zweite
Betätigungsanordnung das ihr zugeordnete Ventil betätigen kann.
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Bevorzugterweise ist das Kapillarrohr zumindest mit
einem Teil seiner Länge auf einen Spulenträger
aufgewickelt. Man kann daher relativ lange Kapillarrohre
vorsehen, was die Flexibilität bei einer Verwendung der
Regelanordnung weiter erhöht. Wenn eine Länge des
Kapillarrohres nicht benötigt wird, wird sie auf den
Spulenträger aufgewickelt und stört dann nicht weiter. Man
kann den Spulenträger dann an einem Ort anordnen, wo er
günstige Temperaturbedingungen vorfindet. Die
Temperatureinwirkung auf das Kapillarrohr haben dann nur eine
untergeordnete Bedeutung für die Funktion der
Regelanordnung.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand eines
bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der
Zeichnung näher beschrieben. Hierin zeigen:
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Fig. 1 eine Regelanordnung in einer ersten
Ausbaustufe und
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Fig. 2 eine geänderte Regelanordnung in einer
anderen Ausbaustufe.
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Fig. 1 zeigt eine thermostatische
Temperatur-Regelanordnung 1 mit einer ersten Betätigungsanordnung 2,
die mit einem Heizkörperventil 3 verbunden ist. Das
Heizkörperventil 3 weist in an sich bekannter Weise
einen Ventilsitz 4 auf, mit dem ein Ventilelement 5
zusammenwirkt, das an einer Spindel 6 befestigt ist. Die
Spindel 6 wird durch eine Feder 7 in Öffnungsrichtung
belastet.
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Die erste Betätigungseinrichtung 2 weist ein
Thermostatelement 8 mit einem Arbeitsraum 9 auf, in dem eine
Füllung angeordnet ist, deren Volumen sich
temperaturabhängig ändert. Das Thermostatelement 8 ist im Innern
von einem Balgen 10 begrenzt, in den ein Rohr 11
eingesteckt ist, das einen Teil eines Ventilantriebs bildet.
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Wenn die Temperatur im Arbeitsraum 9 ansteigt, wird das
Rohr 11 weiter aus dem Thermostatelement 8
herausgedrückt und zwar gegen die Kraft der Feder 7, um das
Ventilelement 5 stärker an den Ventilsitz 4 anzunähern
und damit eine Flüssigkeit zu drosseln, die durch das
Heizkörperventil 3 fließt. In der Regel ist auch in der
Betätigungsanordnung 2 eine weitere Feder (nicht näher
dargestellt) vorhanden, die in die gleiche Richtung wie
die Feder 7 wirkt und zur Gegenkraft gegen die Bewegung
des Rohres 11 beiträgt.
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Wenn das Ventilelement 5 am Ventilsitz 4 anliegt, ist
eine weitere Bewegung des Rohres 11 auf das
Heizkörperventil 3 zu nicht möglich. Das erste Betätigungselement
2 befindet sich dann sozusagen am Anschlag.
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Das erste Betätigungselement 2 weist eine an sich
bekannte Befestigungsanordnung 12 auf, die mit einer
entsprechenden Befestigungsgeometrie 13 am
Heizkörperventil 3 zusammenwirkt. Da es für die Ausbildung der
Befestigungsanordnung 12 und der Befestigungsgeometrie 13
eine Vielzahl von Möglichkeiten gibt, die an sich
bekannt sind, wird auf eine nähere Erläuterung hier
verzichtet.
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Eine zweite Betätigungsanordnung 14 ist zur Steuerung
eines Kältemittelventils 15 vorgesehen und mit dem
Kältemittelventil 15 über eine Befestigungsgeometrie 28
verbunden. Das Kältemittelventil 15 steuert den Zustrom
von Kältemittel zu einer nicht näher dargestellten
Kältedecke, mit deren Hilfe die Temperatur in einem Raum
abgesenkt werden kann.
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Die zweite Betätigungsanordnung 14 weist einen
Arbeitsraum 16 auf, der über einen Balgen 17 abgeschlossen
ist. Im Balgen ist ein Füllelement 18 angeordnet, das
das freie Volumen des Arbeitsraums 16 vermindert. Der
Balgen wirkt zusammen mit einem Stößel 19, der über
eine Umkehreinrichtung 20 einen Ventilstößel 21 betätigt.
Wenn der Druck im Arbeitsraum 16 ansteigt, dann öffnet
der Ventilstößel 21 das Kältemittelventil 15 weiter.
Wenn der Druck im Arbeitsraum 16 hingegen absinkt, dann
wird das Kältemittelventil 15 geschlossen.
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Der Arbeitsraum 9 der ersten Betätigungsanordnung 2 und
der Arbeitsraum 16 der zweiten Betätigungsanordnung 14
sind über ein Kapillarrohr 22 miteinander verbunden.
Das Kapillarrohr 22 ist gebildet durch eine flexible,
hohle Leitung. Ein nicht benötigter Abschnitt des
Kapillarrohrs 22 ist auf einem Spulenträger 23
aufgewickelt.
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Das Thermostatelement 8 der ersten Betätigungsanordnung
2 hat nun zwei Aufgaben. Es steuert zum einen das
Heizkörperventil 3. Wie oben ausgeführt, wird das
Heizkörperventil 3 bei einer ansteigenden Temperatur immer
weiter geschlossen, bis das Ventilelement 5 am
Ventilsitz 4 anliegt.
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Eine weitere Druckerhöhung im Arbeitsraum 9 des ersten
Betätigungselements 2, die durch eine weitergehende
Temperaturerhöhung verursacht wird, pflanzt sich dann
fort in den Arbeitsraum 16 der zweiten
Betätigungsanordnung 14. Die Druckerhöhung im Arbeitsraum dieser
zweiten Betätigungsanordnung 14 führt dann zu einem
Öffnen des Kältemittelventils 15. Das in die Kühldecke
(oder eine andere Kühleinrichtung) einströmende
Kältemittel führt dann zu einer Absenkung der
Raumtemperatur, die über das Thermostatelement 8 bemerkt werden
kann. Bei einer ausreichenden Temperaturabsenkung läßt
der Druck im Arbeitsraum der zweiten
Betätigungsanordnung 14 soweit nach, daß das Kältemittelventil 15
wieder geschlossen wird.
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Die erste Betätigungsanordnung 2 weist einen Drehgriff
24 auf, mit dessen Hilfe ein Sollwert für das
Thermostatelement 8 vorgegeben werden kann. Man benötigt also
weder ein zusätzliches Einstellelement noch einen
zusätzlichen Fernfühler. Vielmehr läßt sich mit einem
einzelnen, mehr oder weniger herkömmlichen
Thermostatventilaufsatz die Funktion eines Fernfühlers für die
zweite Betätigungsanordnung 14 realisieren.
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Fig. 2 zeigt nun, daß sich diese Funktion auch
realisieren läßt, wenn die erste Betätigungsanordnung 2
nicht an einem Heizkörperventil 3 angebracht ist.
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Bei der Darstellung der Fig. 2 ist die erste
Betätigungsanordnung 2 an einer Konsole 25 angebracht, die
außer der Befestigung und Halterung der ersten
Betätigungsanordnung 2 keine weiteren Funktionen hat. Die
Konsole 25 weist eine schematisch dargestellte
Befestigungsgeometrie 26 auf, die der Befestigungsgeometrie 13
des Heizkörperventils 3 entspricht. Zusätzlich kann,
wie dies lediglich schematisch dargestellt ist, ein
Anschlag 27 an der Konsole 25 vorgesehen sein, gegen den
der Ventilantrieb 11 wirkt. Wenn der Anschlag 27
verstellbar ist, seine Entfernung von der Konsole 25 also
veränderbar ist, dann läßt sich eine Temperatur
ziemlich genau voreinstellen, bei der die erste
Betätigungsanordnung 2 an den Anschlag kommt, d. h. bei der
eine weitere Temperaturerhöhung automatisch zu einer
Ansteuerung der zweiten Betätigungsanordnung 14' führt,
die in Fig. 2 unten dargestellt ist. Die Verstellung
des Anschlags 27 kann beispielsweise durch einen
kleinen Elektromotor erfolgen, weil hier der Durchmesser
und das Drehmoment sehr klein sind. Damit läßt sich
eine Nachtabsenkung oder eine Temperaturübersteuerung
bewirken. Selbstverständlich kann die erste
Betätigungsanordnung 2 sowohl mit einem Kältemittelventil 15
verbunden sein, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, als
auch mit einem anderen Ventil, beispielsweise einem
Heizkörperventil 3', wie dies in Fig. 2 dargestellt
ist. Auch hier ist dann kein zusätzliches Bauelement
erforderlich. Die Temperaturvorgabe für das zweite
Heizkörperventil 3' erfolgt über die erste
Betätigungsanordnung 2.
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Der Spulenträger 23 für das Kapillarrohr 22 wird an
einen Ort plaziert, an dem eine möglichst geringe, d. h.
von der Beaufschlagung des Thermostatelements 8
möglichst wenig abweichende Temperaturbeeinflussung
erfolgt. Dies hält Störungen durch Temperatureinflüsse,
die ausschließlich auf das Kapillarrohr 22, nicht
jedoch auf das Thermostatelement 8 wirken, klein.
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Mit einer derartigen Regelanordnung ist eine Änderung
von Bürolandschaften mit flexiblen Wandkonstruktionen
relativ einfach. Die erste Betätigungsanordnung 2 wird
in vielen Fällen an einem Heizkörper verbleiben und
dort nicht nur den Heizkörper betätigen, sondern auch
als Fernfühler für andere Ventile dienen. Natürlich ist
auch die Einheit 14 als Fernfühler denkbar. Sollte es
einmal erforderlich werden, den Fernfühler vom
Heizkörper zu entfernen, ist die Konsole 25 vorhanden. Diese
kann an mehr oder weniger beliebigen Stellen im Raum,
beispielsweise einer Wand, befestigt werden und dient
dann zur Aufnahme der Betätigungsanordnung 2.
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Von der dargestellten Ausführungsform kann in vielerlei
Hinsicht abgewichen werden. Beispielsweise können auch
mehr als zwei Betätigungsanordnungen vorgesehen sein.
In diesem Fall werden die einzelnen Arbeitsräume 9, 16
über weitere, nicht näher dargestellte Kapillarrohre
miteinander verbunden.
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Man kann auch mit der ersten Betätigungsanordnung ein
Kältemittelventil und mit der zweiten
Betätigungsanordnung ein Heizkörperventil steuern.
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Das Kapillarrohr, das von dem im Thermostatelement 8
angeordneten Arbeitsraum 9 ausgeht, kann eine
verhältnismäßig große Länge von über 10 m aufweisen, weil der
Arbeitsraum 9 im Thermostatelement 8 ein relativ großes
Volumen hat. Temperaturänderungen führen
dementsprechend auch zu einer relativ großen Ausdehnung des
Inhalts des Thermostatelements 8.
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Die in Fig. 2 gezeigte Konstruktion kann
selbstverständlich auch ein Kälteventil steuern, beispielsweise
ein Ventil, wie in Fig. 1 unten gezeigt, also mit
Umkehrfunktion, oder einen anderen Ventiltyp ohne
Umkehrfunktion.